(57)【要約】【課題】周辺の環境に応じて適切に基地局選定を行う移動通信端末を提供する。【解決手段】基地局から待ち受け保持レベルを取得し第１の待ち受け保持レベルとする。周辺基地局からＲＳＳＩ値を取得する（Ｓ１２）。ＲＳＳＩ値の平均値と分散値を求めて周辺基地局の密集度の指標とする（Ｓ２１）。相関テーブルを参照して補正量を求め、第２の待ち受け保持レベルを設定する（Ｓ２２）。密集度が高い場合および他に通信可能な基地局がない場合、第２の待ち受け保持レベルを用いて基地局の接続切替を行う（Ｓ１４）。密集度が高い場合、基地局の切替が活発になって高品質の通信が可能な状態を維持できる。他に通信可能な基地局がない場合、当初の待ち受け保持レベルの下回っても現在の基地局との接続を維持でき、通信可能エリアが拡がる。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接続中の基地局から通知される基準強度を取得する基準強度取得手段と、周辺基地局の受信強度を取得する周辺基地局受信強度監視手段と、取得した周辺基地局の受信強度から候補基地局を選定する候補基地局選定手段と、前記接続中の基地局の信号強度と前記基準強度を比較して基地局接続切替の要否を判定する切替要否判定手段と、前記周辺基地局の受信強度から周辺基地局の密集度を判定する密集度判定手段と、判定された密集度に正相関して基準強度を補正することにより第２の基準強度を設定する第２の基準強度設定手段とを備えた移動通信端末であって、前記切替要否判定手段は、密集度が高い場合に前記基準強度の代わりに第２の基準強度を用いて基地局接続切替の要否を判定するものであることを特徴とする移動通信端末。
【請求項２】
接続中の基地局から通知される基準強度を取得する基準強度取得手段と、周辺基地局の受信強度を取得する周辺基地局受信強度監視手段と、取得した周辺基地局の受信強度から候補基地局を選定する候補基地局選定手段と、前記接続中の基地局の信号強度と前記基準強度を比較して基地局接続切替の要否を判定する切替要否判定手段と、前記周辺基地局の受信強度から周辺基地局の密集度を判定する密集度判定手段と、判定された密集度に正相関して基準強度を補正することにより第２の基準強度を設定する第２の基準強度設定手段とを備えた移動通信端末であって、前記切替要否判定手段は、接続可能な周辺基地局が存在しない場合に前記基準強度の代わりに第２の基準強度を用いて基地局接続切替の要否を判定するものであることを特徴とする移動通信端末。
【請求項３】
前記密集度判定手段は、所定受信強度の周辺基地局が所定数以上存在する場合に密集度が高いと判定することを特徴とする請求項１または２記載の移動通信端末。
【請求項４】
前記密集度判定手段は、周辺基地局の受信強度の平均値を求めて密集度の指標とすることを特徴とする請求項１ないし３記載の移動通信端末。
【請求項５】
前記密集度判定手段は、周辺基地局の受信強度の分散値を求めて密集度の指標とすることを特徴とする請求項１ないし４記載の移動通信端末。
【請求項６】
前記第２の基準強度設定手段は、あらかじめ設定された前記密集度の指標および基準強度の補正量の変換情報を有する変換情報格納手段と、この変換情報を用いて前記密集度の指標の値を基準強度の補正量に変換する補正量演算手段とを備えたことを特徴とする請求項４または５記載の移動通信端末。
【請求項７】
接続中の基地局から通知される基準強度を取得するステップと、周辺基地局の受信強度を取得するステップと、取得した周辺基地局の受信強度から候補基地局を選定するステップと、前記接続中の基地局の信号強度と前記基準強度を比較して基地局接続切替の要否を判定するステップと、前記周辺基地局の受信強度から周辺基地局の密集度を判定するステップと、判定された密集度に正相関して基準強度を補正することにより第２の基準強度を設定するステップを含み、前記判定された密集度が高い場合に前記基準強度の代わりに第２の基準強度を用いて基地局接続切替の要否を判定するステップを含む移動通信端末の基地局接続先の切替判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、携帯電話機やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）などの移動通信端末に関し、特に移動通信端末が存在する環境に応じてより適切に基地局選定を行えるようにした技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話機やＰＨＳ等の移動通信端末は、サービスエリア内に点在する複数の基地局（ＣＳ）のいずれかと選択的に通信を行っているのが一般的である。すなわち各基地局は、互いに重複するエリアをカバーしており、各カバーするエリア内の移動通信端末と通信を行っている。
【０００３】
移動通信端末は、着信待ち受け中はその時点で接続している基地局からの所定の制御チャネルの信号強度を監視し、この信号強度が当該基地局から予め通知されている基準強度（待ち受け保持レベル）を下回ったときに、当該基地局の接続をあきらめて他の基地局を探索する動作を行う。
【０００４】
この基地局を探索する動作は、具体的には、移動通信端末の近傍に存在する基地局からＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：受信信号強度表示信号）値を取得し、待ち受け保持レベルより信号強度が大きい基地局を選択して通信を開始する。また待ち受け保持レベルより信号強度の大きい基地局がない場合は、サービスエリア外に逸脱した（「圏外」になった）と判断し、待ち受け動作を終了する。
【０００５】
これにより例えば移動通信端末の所持者が移動している間は、待ち受け中の基地局が次々に切り替わり、各時点で最も通信しやすい基地局との間で選択的に通信が行われることとなる。
【０００６】
なお、移動通信端末における基地局の切替に関する先行技術には、たとえば特許文献１に記載されているものがある。
【０００７】
この先行技術によれば、制御チャネルの空き時間を利用して他の基地局の制御チャネルを受信するバックグランドモニタを設けている。そして受信レベルが低下するとバックグランドモニタを起動させるバックグランドモニタ開始レベルを設定しておく。このバックグランドモニタ開始レベルは、保持レベルより高く設定する。
【０００８】
前記の制御チャネルの受信レベルがバックグランドモニタ開始レベルより低下したことが検出されると、バックグランドモニタが起動される。バックグランドモニタによって、受信レベルが保持レベル以上にある候補基地局を探し出し記憶するか、あるいはバックグランドモニタで受信状態を保持し、更に受信レベルが保持レベルより低下したとき、接続先を候補基地局に切り替えるものである。
【特許文献１】特開平１０−０４２３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら上記の従来の技術では、待ち受け保持レベルは基地局からあらかじめ通知された値を取得し、当該基地局の接続が確立されている間、かかる待ち受け保持レベルに基づいて信号強度を監視する手法をとるため、移動通信端末の環境に対応して基地局選択を適切に行うのに限界がある問題があった。
【００１０】
つまり移動通信端末の周辺に受信強度の高い基地局が多数ある環境においては、より好適な基地局に接続を切り替えて通信品質の向上を図る余地があるにもかかわらず、現在接続中の基地局の信号強度が待ち受け保持レベルを下回るという条件が成立するまで当該基地局に接続が固定されてしまう問題がある。
【００１１】
逆に移動通信端末の周辺に受信強度の高い基地局が乏しい環境においては、現在接続中の基地局と通信を継続可能であるにもかかわらず、当該基地局の信号強度が待ち受け保持レベルを下回れば当該基地局との接続が終了してしまい、他に適切な基地局がない場合は通信可能圏外となってしまう問題がある。
【００１２】
この発明は、このような事情に鑑み、周辺の環境に応じて、より適切に基地局選定を行うことができる移動通信端末を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するために、請求項１記載の発明は、接続中の基地局から通知される基準強度を取得する基準強度取得手段と、周辺基地局の受信強度を取得する周辺基地局受信強度監視手段と、取得した周辺基地局の受信強度から候補基地局を選定する候補基地局選定手段と、前記基地局の信号強度と前記基準強度を比較して基地局接続切替の要否を判定する切替要否判定手段と、前記周辺基地局の受信強度から周辺基地局の密集度を判定する密集度判定手段と、判定された密集度に正相関して基準強度を補正することにより第２の基準強度を設定する第２の基準強度設定手段とを備えた移動通信端末であって、前記切替要否判定手段は、密集度が高い場合に前記基準強度の代わりに第２の基準強度を用いて基地局接続切替の要否を判定するものとしたことを特徴とする。
【００１４】
このように、周辺の基地局の受信強度から基地局の密集度を演算し、密集度に正相関して基準強度を補正したうえで基地局の接続切替を行うことにしているので、移動通信端末の周辺の環境を反映した基地局の接続切替が可能となる。すなわち、密集度が高い場合、基準強度を上方修正してなる第２の基準強度を用いることにより基地局の接続切替を活発化し、より好適な基地局との接続を確立することが可能となる利点がある。
【００１５】
また請求項２記載の発明は、接続中の基地局から通知される基準強度を取得する基準強度取得手段と、周辺基地局の受信強度を取得する周辺基地局受信強度監視手段と、取得した周辺基地局の受信強度から候補基地局を選定する候補基地局選定手段と、前記基地局の信号強度と前記基準強度を比較して基地局接続切替の要否を判定する切替要否判定手段と、前記周辺基地局の受信強度から周辺基地局の密集度を判定する密集度判定手段と、判定された密集度に正相関して基準強度を補正することにより第２の基準強度を設定する第２の基準強度設定手段とを備えた移動通信端末であって、前記切替要否判定手段は、接続可能な周辺基地局が存在しない場合に前記基準強度の代わりに第２の基準強度を用いて基地局接続切替の要否を判定するものとしたことを特徴とする。
【００１６】
このように、密集度が低い場合、基準強度を下方修正してなる第２の基準強度を用いることにより、受信強度が当初の基準強度を下がっても現在接続中の基地局との接続を許容することこととし、従来通信が不可とされていた地域でも通信継続が可能となる利点がある。
【００１７】
また請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の移動通信端末において、前記密集度判定手段は、所定受信強度の周辺基地局が所定数以上存在する場合に密集度が高いと判定することを特徴とする。
【００１８】
このように、所定受信強度の周辺基地局が所定数以上存在することを判定するだけの処理をもって密集度が高い旨の判定結果を基準とすることが可能となるので、処理の高速化の点で有利である。
【００１９】
また請求項４記載の発明は、請求項１ないし３記載の移動通信端末において、前記密集度判定手段は、周辺基地局の受信強度の平均値を求めて密集度の指標とすることを特徴とする。
【００２０】
また請求項５記載の発明は、請求項１ないし４記載の移動通信端末において、前記密集度判定手段は、周辺基地局の受信強度の分散値を求めて密集度の指標とすることを特徴とする。
【００２１】
このように、周辺基地局の受信強度の平均値や分散値を求めて密集度の指標とすることにより密集度を的確に把握できる。しかも定量化した形で把握できるので、基準強度の補正演算において密集度を反映させるのに有利である。
【００２２】
また請求項６記載の発明は、請求項１ないし５記載の移動通信端末において、前記第２の基準強度設定手段は、あらかじめ設定された前記密集度の指標および基準強度の補正量の変換情報を有する変換情報格納手段と、この変換情報を用いて前記密集度の指標の値を基準強度の補正量に変換する補正量演算手段とを備えたことを特徴とする。変換情報は、相関テーブルの形式や変換式をとることができる。
【００２３】
このように、周辺基地局の受信強度の平均値や分散値から補正量を定めて基準強度を補正し第２の基準強度を定めるので、周辺基地局の密集度を反映して基地局の接続切替処理を柔軟に実行できる利点がある。
【００２４】
すなわち、密集度が高い場合、密集度の高さに従って基地局の接続切替の活発化の度合いを高めることが可能となる。一方、接続可能な周辺基地局が存在しない場合、密集度の低さから現在の基地局の接続を継続する必要性を判断して当該接続を維持するように制御できる利点がある。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、移動通信端末は基地局の密集度を取得することにより、より通信環境が良い基地局と通信が可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
次にこの発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
図１は、この発明の実施形態に係る携帯電話機のハードウエア構成の概略を示すブロック図である。同図に示すように携帯電話機１において、制御部２は記憶部３に記述されたプログラムに従って携帯電話機１の主制御を行う回路であり、メインＣＰＵ（中央処理装置）やローカルＣＰＵ、ベースバンド回路、ＤＳＰ（デジタル信号処理回路）等から構成される。記憶部３は、制御部２のメインメモリ等を構成するものであり、上記のプログラムの他、保持レベル補正量格納テーブル（後述する）その他制御部２の動作に必要な各種データを格納している。
【００２８】
送受信回路部４は、制御部２の制御によって送受信処理を実行する回路であり、この送受信回路部４にアンテナ５が接続されている。携帯電話機１は、入出力手段として操作キー６や画面表示部７の他、表示手段としてＬＥＤ８やバイブレータ９などを備えている。音声処理部１０は音声信号の増幅処理を行う回路であり、スピーカ１１およびマイク１２に接続されている。
【００２９】
制御部２は、操作キー６や送受信回路部４から入力される制御指示に基づいて音声通信における呼処理を行うと共に、電子メールの送受信処理などを行う。
【００３０】
かかる構成において携帯電話機１は、待ち受け状態において基地局のモニタを行う。図２は、この種の携帯電話機が実行する基地局の従来のモニタ手順を示すフローチャートである。
【００３１】
図２に示すように従来のモニタ手順において携帯電話機は、現在接続している基地局との通信をモニタしており、位置登録時、着呼時、発呼時、切断時等、所定の場合あるいは現基地局の制御回線の信号強度があらかじめ設定された基準レベルより低下した場合に周辺の基地局モニタを開始する（Ｓ１１）。
【００３２】
携帯電話機は、現在接続中の基地局以外の近接する基地局のモニタを行い、各基地局のＲＳＳＩ値を取得する（ステップＳ１２）。基地局は、近接する基地局間でそれぞれタイミングをずらし、制御チャネルにより携帯電話機に情報を送信している。携帯電話機は、受信する全ての基地局の情報（ＣＳＩＤ（基地局識別情報）やＲＳＳＩ値など）を得て認識し、認識した基地局の中から自動的にたとえばＲＳＳＩ値の高い順など所定の条件でソートをかけ、携帯電話機の仕様に依存するがたとえば１０〜１６局ほどに絞ってモニタの対象とする。
【００３３】
これにより、最適な基地局を候補基地局に選択しておき、現在接続中の基地局のＲＳＳＩ値が待ち受け保持レベルを下回ったときに候補基地局に接続を切り替える（ステップＳ１３）。 この後、切り替えた基地局から受信する制御チャネルの信号強度をモニタしつつ、待ち受け動作を続行する（ステップＳ１４）。
【００３４】
図３は、この発明の実施形態に係る携帯電話機が実行する基地局のモニタ手順を示すフローチャートである。同図に示すように、この実施形態によるモニタ手順では、従来の処理手順にステップＳ２１とステップＳ２２の処理を新たに追加している。
【００３５】
ステップＳ２１おいて、周辺の基地局から取得したＲＳＳＩ値に基づいて基地局の密集度を判定する。そしてステップＳ２２において、周辺基地局の密集度の判定結果を参照し、基地局から通知された待ち受け保持レベル（第１の待ち受け保持レベル）とは別に、携帯電話機独自の待ち受け保持レベル（第２の待ち受け保持レベル）を設定する。そしてステップＳ１３において、状況により第１および第２の待ち受け保持レベルを適宜使い分けて基地局の選択を行うこととする。
【００３６】
ここで周辺基地局の密集度の判定にあたっては、統計的な解析手法により密集度を判定する形態をとることができる。すなわちステップＳ２１において、周辺基地局の密集度を統計的な演算により評価する。さらにステップＳ２２において、密集度の評価結果を用いて第１の待ち受け保持レベルを補正することにより、第２の待ち受け保持レベルを設定する。
【００３７】
また、たとえばＲＳＳＩ値にしきい値を設定し、しきい値を上回るＲＳＳＩ値の基地局の数によって密集度の高低を評価する形態をとることもできる。この場合、ステップＳ２２では、たとえば密集度が「高」の場合、第１の待ち受け保持レベルより大きい値（あらかじめ与えられている固定値）を選択して第２の待ち受け保持レベルを設定し、また密集度が「低」の場合、第１の待ち受け保持レベルより小さい値（あらかじめ与えられている固定値）を選択して第２の待ち受け保持レベルを設定する手法をとることができる。このような形態をとれば処理を簡素化できる利点がある。
【００３８】
このようにして周囲基地局の密集度に応じて第２の待ち受け保持レベルを設定することにより、携帯電話機は周囲の環境に応じて柔軟に基地局の選択を行うことが可能となる。たとえば基地局の密集度が高い地域では、第２の待ち受け保持レベルが高くなるようにして他の基地局への切替を活発化し、より好適な基地局に接続を切り替えて高品質な通信を維持することができる。
【００３９】
逆に周囲基地局の密集度が低く他に通信可能な基地局がないところでは、第２の待ち受け保持レベルが低くなるようにして現在の基地局との接続の継続を許容することにより、待ち受け動作を維持するようにする。前述のように基地局から通知される第１の待ち受け保持レベルは、通信不可能となるレベルに十分な安全マージンをもった値であるので、第１の待ち受け保持レベルよりＲＳＳＩ値が下がっても待ち受け動作を維持することによって通信可能となるエリアが拡大する。
【００４０】
ここで、この実施形態において追加された処理を、具体例を挙げてさらに詳細に説明する。
【００４１】
図４は、携帯電話機がＲＳＳＩ値を取得する例を示す説明図である。同図は、中央に位置する携帯電話機１が、９つの基地局３１〜３９のＲＳＳＩ値をモニタできる例を示している。このとき携帯電話機１は、各基地局３１〜３９から図中に示すＲＳＳＩ値を得たとする。すなわち基地局３１からは４０ｄＢｕＶ、基地局３２からは３５ｄＢｕＶ、・・・・、基地局３９からは３５ｄＢｕＶのＲＳＳＩ値を得たとする。  
【００４２】
以上のＲＳＳＩ値を統計的に処理して密集度の指標となるパラメータを算出する。ここでは、周辺基地局の受信強度の平均値と分散値を求めて上記の指標とする形態を例示する。
【００４３】
まず基地局の数を「ｎ＝９」として、ＲＳＳＩ値の平均値および分散値を求める。
【００４４】
【数１】
2006101342.tif 000003
【００４５】
ただしｘは基地局３１〜３９のＲＳＳＩ値である。
【００４６】
図４に示す例では、平均値（３１ｄＢｕＶ）および分散値（２３．３）が求まる。
【００４７】
ここで平均値および分散値を保持レベルの補正量に変換するための相関テーブルがあらかじめ設定されてるものとする。この相関テーブルは携帯電話機１の記憶部３（図１参照）に格納されている。
【００４８】
図５は、この相関テーブルの一例を示す図表である。この相関テーブルを使用すると、平均値（３１ｄＢｕＶ）および分散値（２３．３）から補正量（−１．６ｄＢｕＶ）が求まる。つまり基地局の密集度が低い為、待ち受け保持レベルを１．６ｄＢｕＶだけ下げる必要があることがわかる。
【００４９】
なお相関テーブルの代わりに、たとえば平均値および補正量の関数式と、分散値および補正量の関数式をあらかじめ設定しておき、各関数式を用いて補正量を求める形態も考えられる。
【００５０】
図６は、この実施形態における基地局の接続切替動作を説明するためのグラフであり、縦軸が基地局のＲＳＳＩ値、横軸が距離を示す。
同図に示すように基地局ＣＳ１から取得した第１の待ち受け保持レベルが（２６ｄＢｕＶ）であったとすると、上記の補正量（−１．６ｄＢｕＶ）を加算して（２４．４ｄＢｕＶ）と補正し、第２の待ち受け保持レベルに設定する。
【００５１】
この補正の結果、従来は基地局ＣＳ１のＲＳＳＩ値がａ点に低下したときに基地局の接続切替を行っていたのに対し、この実施形態ではｂ点に低下するまで基地局ＣＳ１との接続を維持できるようになる。このようして、従来は通話可能であるのに圏外とされていたエリアでも通話が可能となり、実質的に通話可能エリアが拡大する。
【００５２】
また複数の制御チャネルを有する基地局の場合、各チャネルを論理的な基地局として扱い、上記の処理を行う形態をとることもできる。
【００５３】
また、上記の実施形態では携帯電話機を例に挙げて説明したが、その他にモバイル端末やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等、移動通信端末一般においてこの発明は適用可能である。
【００５４】
以上、この発明の一実施形態に係る携帯電話機について説明したが、この発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】この発明の実施形態に係る携帯電話機のハードウエア構成の概略を示すブロック図である。
【図２】この種の携帯電話機が実行する基地局の従来のモニタ手順を示すフローチャートである。
【図３】この発明の実施形態に係る携帯電話機が実行する基地局のモニタ手順を示すフローチャートである。
【図４】携帯電話機がＲＳＳＩ値を取得する例を示す説明図である。
【図５】この発明の実施形態に係る携帯電話機の記憶部に格納される相関テーブルの一例を示す図表である。
【図６】この発明の実施形態に係る携帯電話機における基地局の接続切替動作を説明するためのグラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１…携帯電話機
２…制御部
３…記憶部
４…送受信回路部
５…アンテナ
６…操作キー
７…画面表示部
８…ＬＥＤ
９…バイブレータ
１０…音声処理部
１１…スピーカ
１２…マイク
【図１】
2006101342.tif 000004
【図２】
2006101342.tif 000005
【図３】
2006101342.tif 000006
【図４】
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【図５】
2006101342.tif 000008
【図６】
2006101342.tif 000009